TWI698667B - 附保護膜之偏光板之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種附保護膜之偏光板之製造方法,其包括於偏光板之單面重疊保護膜,藉由使其通過1對貼合輥之間而進行加壓之步驟,並且於上述1對貼合輥中,藉由JIS K 6253所規定之A型硬度計硬度試驗機所測得之與上述保護膜接觸之貼合輥之表面硬度H1、及與上述偏光板接觸之貼合輥之表面硬度H2滿足下式:H1>H2之關係。
Description
本發明係關於一種於偏光板表面上積層保護膜而成之附保護膜之偏光板之製造方法。
近年來,智慧型手機之類的行動終端基於設計性或攜帶性之方面,迅速向大畫面化、小型化方向發展。為了憑藉受到限制之厚度而實現長時間之驅動,對於所使用之偏光板,亦迫切期望高亮度化、薄型輕量化。
作為偏光板,先前一般使用於包含聚乙烯醇系樹脂之偏光膜上,藉由接著劑貼合有包含三乙醯纖維素(TAC)之保護膜者。但是,近年來,基於薄膜化、耐久性、成本、生產性等觀點,亦開始使用包含TAC以外之樹脂之保護膜[例如日本專利特開2004-245925號公報(專利文獻1)]。
[專利文獻1]日本專利特開2004-245925號公報
偏光板對其所放置之環境較敏感,容易因環境條件而產生彎曲為弓形之變形。於本說明書中,亦將該變形稱為「捲曲」。捲曲有「正捲曲」及「逆捲曲」之2種。偏光板有貼合於液晶單元等圖像顯
示元件之側的第1主表面、其相反側之第2主表面,所謂「正捲曲」係使第1主表面側變凸之捲曲,所謂「逆捲曲」係使第2主表面側變凸之捲曲。若於偏光板產生逆捲曲,則於經由黏著劑層將其貼合於圖像顯示元件上時,變得容易產生如下缺陷:產生貼合錯誤,於黏著劑層與圖像顯示元件之界面混入氣泡。
因此,本發明係提供可製造包含偏光板結構之光學構件之方法,該光學構件之逆捲曲得到充分地抑制。
本發明者基於如下構思,進而反覆進行努力研究而達成本發明:1)偏光板通常作為貼著有用以保護其表面之可剝離之保護膜(亦稱為「表面保護膜」)的附保護膜之偏光板而於市場上流通,即使於貼合於圖像顯示元件上時,於多數情況下亦以附保護膜之偏光板之形態進行貼合;及2)因此,為了解決上述課題,若製成附保護膜之偏光板而充分抑制逆捲曲即可。即,本發明提供以下所示之附保護膜之偏光板之製造方法。
[1]一種附保護膜之偏光板之製造方法,其包括於偏光板之單面重疊保護膜,藉由使其通過1對貼合輥之間而進行加壓之步驟,並且於上述1對貼合輥中,藉由JIS K 6253所規定之A型硬度計硬度試驗機所測得之與上述保護膜接觸之貼合輥之表面硬度H1、及與上述偏光板接觸之貼合輥之表面硬度H2滿足下述式(I):H1>H2 (I)之關係。
[2]如[1]所記載之製造方法,其中上述偏光板係於製成單片體時,產生使欲重疊上述保護膜之側變凸之捲曲者。
[3]如[1]或[2]所記載之製造方法,其中上述偏光板包含偏光膜、積層於其一面上之第1熱塑性樹脂膜、及積層於另一面上之第2熱塑性
樹脂膜。
[4]如[3]所記載之製造方法,其中上述第1熱塑性樹脂膜於溫度23℃、相對濕度55%下之平衡含水率高於上述第2熱塑性樹脂膜。
[5]如[4]所記載之製造方法,其中上述第1熱塑性樹脂膜與上述第2熱塑性樹脂膜之上述平衡含水率之差為0.5重量%以上。
[6]如[3]至[5]中任一項之製造方法,其中上述保護膜係配置於上述第1熱塑性樹脂膜側。
[7]如[3]至[6]中任一項之製造方法,其中上述第1熱塑性樹脂膜之上述平衡含水率為1.5重量%以上。
[8]如[1]至[7]中任一項之製造方法,其中上述偏光板之厚度為100μm以下。
根據本發明,可製造逆捲曲得到充分抑制之附保護膜之偏光板。根據該附保護膜之偏光板,可抑制上述缺陷而生產性良好地實施於圖像顯示元件上之貼合。
1‧‧‧保護膜
2、2a、2b、2c‧‧‧偏光板
3‧‧‧附保護膜之偏光板
5、5'‧‧‧貼合輥
10‧‧‧偏光膜
20‧‧‧第1熱塑性樹脂膜
30‧‧‧第2熱塑性樹脂膜
40‧‧‧黏著劑層
50‧‧‧隔離膜
圖1係模式性地表示本發明之附保護膜之偏光板之製造方法之一例的側視圖。
圖2係說明MD捲曲之概略圖,(a)為側視圖、(b)為俯視圖。
圖3係表示偏光板之層構成之一例的概略剖面圖。
圖4係表示偏光板之層構成之另一例的概略剖面圖。
圖5係表示偏光板之層構成之另一例的概略剖面圖。
(1)進行加壓之步驟
參照圖1,本發明之附保護膜之偏光板之製造方法包括於偏光板2之單面重疊保護膜1,使其通過1對貼合輥5、5'之間,藉此自上下對
保護膜1與偏光板2之積層體進行加壓之步驟,藉由該步驟而製造附保護膜之偏光板3。通常情況下,供於進行加壓之步驟的保護膜1及偏光板2分別自未圖示之捲出輥連續地捲出,且連續地搬送,導入至1對貼合輥5、5'之間。保護膜1及偏光板2之搬送方向係膜長度方向,通常情況下兩者之搬送方向平行。於本說明書中,所謂「MD」表示膜之機械行進方向、即膜之長度方向。於本說明書中將與MD正交之方向、即膜之寬度方向稱為「TD」。
於上述1對貼合輥中,藉由JIS K 6253所規定之A型硬度計硬度試驗機所測得之與上述保護膜1接觸之貼合輥5之表面硬度H1、及與上述偏光板2接觸之貼合輥5'之表面硬度H2滿足下述式(I):H1>H2 (I)之關係。
若一對貼合輥5、5'之表面硬度滿足上述式(I),則於夾壓部,以表面硬度較大之貼合輥5陷入硬度較小之貼合輥5'之狀態下對保護膜1及偏光板2進行加壓,因此保護膜1與偏光板2以重疊保護膜1之主表面變凹之形狀進行貼合。因此,於通過夾壓部之附保護膜之偏光板3中,可於重疊保護膜1之主表面變凹之方向(即,正捲曲方向)上對偏光板2之形狀進行矯正(捲曲矯正)。因此,例如於供於進行加壓之步驟之偏光板2為製成單片體時產生逆捲曲(使重疊保護膜1之主表面側變凸之捲曲)者之情形時,藉由本發明可將該逆捲曲矯正為正捲曲方向,其結果可獲得於製成單片體時充分抑制逆捲曲、或不具有捲曲而平坦、或具有正捲曲之附保護膜之偏光板3。所獲得之附保護膜之偏光板3於製成單片體時,較佳為不具有捲曲而平坦、或具有正捲曲。
貼合輥5之表面硬度H1例如為90°~100°,亦可為95°~100°。貼合輥5'之表面硬度H2例如為60°~90°,亦可為70°~80°。貼合輥5、5'之硬度可藉由JIS K 6253所規定之A型硬度計硬度試驗機而測定。作
為市售之硬度計,例如可使用ASKER公司製造之橡膠硬度計「Type-A」等。具體而言,藉由硬度計測定以如棒般者壓抵表面時之貼合輥之表面之阻力。
上述式(I)之關係可藉由適當選擇貼合輥5與貼合輥5'之各個表面之材質而實現。此處,所謂「貼合輥之表面」係表示自貼合輥之與保護膜或偏光板相接之面起,朝向貼合輥之旋轉中心軸至少5mm之深度。貼合輥5、5'之各者可均由同一材質形成,貼合輥之表面之材質、藉由該表面之材質被覆之貼合輥內部之材質亦可不同。
作為貼合輥5與貼合輥5'之材質之組合(以下,所謂「A/B」係表示貼合輥5之表面之材質/貼合輥5'之表面之材質),例如可列舉金屬/橡膠、合金/橡膠、彈性金屬/橡膠、橡膠/橡膠等。
作為上述金屬,可使用鐵、鋁等。作為上述合金,可使用不鏽鋼,可較佳地使用SUS304(包含18%之Cr與8%之Ni的不鏽鋼)。於將貼合輥之材質設為金屬及/或合金之情形時,較佳為以提高耐蝕性或耐擦傷性為目的而實施鍍鉻、鍍鎳、DLC(類鑽碳)等表面處理。又,表面處理可為單層,亦可積層複數層。
上述彈性金屬係表示橡膠或油等彈性體之表面經厚度為0.2~2mm之金屬層被覆之結構。作為彈性金屬之最表面之金屬層,可使用鎳、不鏽鋼等。對於彈性金屬之最表面之金屬層,較佳為以提高耐蝕性或耐擦傷性為目的而實施鍍鉻、鍍鎳、DLC(類鑽碳)等表面處理。
作為上述橡膠,可使用NBR(腈橡膠)、Titan、胺基甲酸酯、矽、EPDM(乙烯-丙烯-二烯橡膠)等,可較佳地使用NBR、Titan、胺基甲酸酯。作為貼合輥5與貼合輥5'之表面之材質,於均使用橡膠時,較佳為將貼合輥5之表面硬度H1設為90°~100°,將貼合輥5'之表面硬度H2設為60°~90°。
貼合輥5與貼合輥5'之直徑較佳為50mm~300mm,更佳為100
mm~200mm。於直徑小於50mm之情形時存在如下可能性:逆捲曲矯正效果變強,正捲曲不必要地變大。於直徑超過300mm之情形時,有夾壓部之曲率變小,無法獲得充分之逆捲曲矯正效果之虞。
此處,對捲曲加以說明。所謂「捲曲」係指偏光板2或附保護膜之偏光板3等光學構件(光學膜)彎曲為弓形之變形,該變形通常於光學構件之單片體中產生。捲曲有光學構件越為薄膜,越容易產生之傾向。
捲曲可根據使光學構件所具有之對向之2個主表面中之任意側變凸而捲曲,分為「正捲曲」與「逆捲曲」之2種。於將貼合於液晶單元等圖像顯示元件之側的主表面作為第1主表面,將其相反側之主表面作為第2主表面時,所謂「正捲曲」係使第1主表面側變凸之捲曲,所謂「逆捲曲」係使第2主表面側變凸之捲曲。供於本發明之製造方法的偏光板2於製成單片體時,典型為產生逆捲曲(使重疊保護膜1之主表面側變凸之捲曲)者。
又,捲曲可根據產生於作為單片體之光學構件之何端部(邊),分為「MD捲曲」與「TD捲曲」之2種。參照圖2,使凸側之面朝下而於平坦之臺上放置捲曲之光學構件之單片體時,所謂「MD捲曲」係MD中之端部(典型為兩端部)上翹之捲曲,所謂「TD捲曲」係TD中之端部(典型為兩端部)上翹之捲曲。藉由本發明之製造方法,可有效地矯正MD捲曲及TD捲曲兩者。
偏光板2或附保護膜之偏光板3等光學構件可具有之捲曲之評價(正捲曲、逆捲曲、MD捲曲、TD捲曲之種類之認定或其捲曲量)係對於自所獲得之光學構件裁斷之單片體進行。該單片體係對向之一對邊與MD平行、剩餘之對向之一對邊與TD平行的方形之單片體,MD長度為300mm、TD長度為200mm。
根據本發明,可獲得於製成單片體時,逆捲曲得到充分抑制,
較佳為不具有捲曲而平坦、或具有正捲曲之附保護膜之偏光板3。藉由該附保護膜之偏光板3,可有效地抑制於經由黏著劑層而貼合於圖像顯示元件上時,產生貼合錯誤、或於黏著劑層與圖像顯示元件之界面混入氣泡之缺陷,可生產性良好地實施附保護膜之偏光板3與圖像顯示元件之貼合。再者,於附保護膜之偏光板3中所產生之捲曲為正捲曲之部分,即使其捲曲量相對較大,亦於上述缺陷及生產性之方面並無特別問題。藉由本發明而獲得之附保護膜之偏光板3亦可於可抑制上述缺陷(較佳為不產生上述缺陷)之程度具有逆捲曲。
本發明之於正捲曲方向上之矯正量依存於上述式(I)之左邊與右邊之差,有該差越大,矯正量越大之傾向。供於進行加壓之步驟之偏光板2亦依據於製成單片體時捲曲何種程度,但為了使所獲得之附保護膜之偏光板3不具有逆捲曲而平坦、或使其具有正捲曲,較佳為於下述式(II):H1-H2≧10 (II)
之條件下進行上述進行加壓之步驟。於供於進行加壓之步驟之偏光板2具有較大之逆捲曲之情形時,為了使所獲得之附保護膜之偏光板3平坦、或使其具有正捲曲,必須使上述式(II)之左邊大於20(例如30以上或35以上)。上述式(II)之左邊可為例如40以下。
於偏光板2之單面重疊長條之保護膜1而使其通過1對貼合輥5、5'之間時,保護膜1所具有之黏著劑層以與偏光板2之上述單面相接之方式重疊。於保護膜1與偏光板2之積層之前,亦可對保護膜1之黏著劑層及偏光板2之至少任意一個貼合面進行電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(flame)處理、皂化處理之類的表面活化處理。
於利用一對貼合輥5、5'進行加壓之步驟中,對保護膜1與偏光板2之積層體所賦予之壓力(夾壓壓力)例如為0.01~1MPa,亦可為0.05~0.5MPa。又,於利用一對貼合輥5、5'進行加壓之步驟中,貼合輥
5與貼合輥5'接觸之寬度(夾壓寬度)例如為1~20mm,亦可為5~15mm。於夾壓壓力及夾壓寬度低於所例示之範圍之情形時,有捲曲矯正效果變弱之虞。
(2)保護膜
保護膜1通常包含基材膜、於其上所積層之黏著劑層。保護膜1係用以保護偏光板2之表面之膜,通常情況下例如於圖像顯示元件等上貼合附保護膜之偏光板3後,連同其所具有黏著劑層一起剝離除去。基材膜可包含熱塑性樹脂,例如聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂等聚烯烴系樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;(甲基)丙烯酸系樹脂等。黏著劑層可包含(甲基)丙烯酸系黏著劑、環氧系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑及聚矽氧系黏著劑等。又,亦可包含聚丙烯系樹脂及聚乙烯系樹脂等具有自身黏著性之樹脂層。
再者,本說明書中所謂「(甲基)丙烯酸系樹脂」係表示選自由丙烯酸系樹脂及甲基丙烯酸系樹脂所組成之群中之至少1種。其他附有「(甲基)」之用語亦相同。
保護膜1之厚度T1例如可為5~200μm,較佳為10~150μm,更佳為20~120μm,進而更佳為25~100μm(例如90μm以下)。於厚度T1未達5μm之情形時,存在偏光板2之保護變得不充分之現象,而且於操作性方面亦不利。進而存在如下可能性:強度變得不充分,捲曲矯正效果減低。厚度T1超過200μm於成本、或保護膜1之二次加工性之方面不利。就薄膜化之觀點而言,雖然難以為了使將偏光板2製成單片體時之捲曲平坦或成為正捲曲而調整構成偏光板之偏光膜及保護膜之厚度,保護膜通常於例如圖像顯示元件等上貼合附保護膜之偏光板3之後剝離除去,因此可以捲曲矯正為目的而調整厚度。
(3)偏光板
偏光板2係至少包含偏光膜之偏光元件,通常情況下進而包含積層於偏光膜之至少一面上的保護膜等熱塑性樹脂膜。保護膜係承擔偏光膜之保護的光學膜。
(3-1)偏光板之構成例
偏光板2係偏光膜及保護膜以外之層或膜,例如可包含具有偏光膜以外之其他光學功能之光學層或光學膜。該具有其他光學功能之光學層或光學膜之例係相位差膜(或相位差層)、亮度提高膜等。包含保護膜之各種光學膜可經由接著劑層或黏著劑層而積層貼合於偏光膜上。又,偏光板2亦可包含硬塗層、防眩層、抗反射層、抗靜電層、防污層之類的表面處理層(塗佈層)。
偏光板2之厚度T2通常為200μm以下,就薄膜化之觀點而言,較佳為125μm以下,更佳為100μm以下,進而更佳為75μm以下。厚度T2越小,偏光板2越於其單片體時容易產生捲曲,但根據本發明,即使偏光板2之厚度T2較薄,於將偏光板2製成單片體時產生逆捲曲,亦可將該逆捲曲有效地矯正為正捲曲方向。
參照圖3~圖5而對偏光板2之層構成之例加以說明,但層構成並不限定於該等例。圖3中所示之偏光板2a包含:偏光膜10;貼合於偏光膜10之一面之第1熱塑性樹脂膜20;貼合於偏光膜10之另一面之第2熱塑性樹脂膜30;積層於第2熱塑性樹脂膜30之外表面之黏著劑層40;積層於黏著劑層40之外表面之隔離膜50。隔離膜50係用以保護黏著劑層40之表面(外表面)之可剝離之膜。第1及第2熱塑性樹脂膜20、30例如為保護膜。
亦可如圖4中所示之偏光板2b般,省略第1及第2熱塑性樹脂膜20、30之一者。於偏光板2b中省略第2熱塑性樹脂膜30,於偏光膜10之外表面(積層第1熱塑性樹脂膜20之面的相反側之面)直接貼合黏著劑層40。此種於偏光膜10之僅一面包含熱塑性樹脂膜之偏光板對於偏
光板之薄膜化而言有利。於偏光膜10之僅一面積層有熱塑性樹脂膜之情形時,偏光板2於其單片體時容易產生捲曲,但根據本發明,即使於藉由於偏光膜10之僅一面積層貼合熱塑性樹脂膜而將偏光板2製成單片體時產生逆捲曲,亦可將該逆捲曲有效地矯正為正捲曲方向。
又,亦可如圖5中所示之偏光板2c般,省略黏著劑層40及隔離膜50。偏光板2亦可預先於一面包含與上述供於進行加壓之步驟之保護膜1不同之保護膜。於該情形時,所獲得之附保護膜之偏光板3係於兩面包含保護膜之偏光板。
雖然於圖3~圖5中省略了圖示,但偏光膜10與第1及第2熱塑性樹脂膜20、30之貼合可較佳地使用接著劑而進行。
(3-2)偏光膜
偏光膜10可為於單軸延伸之聚乙烯醇系樹脂膜上吸附配向有二色性色素者。作為構成聚乙烯醇系樹脂膜之聚乙烯醇系樹脂,可使用將聚乙酸乙烯酯系樹脂進行皂化而成者。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除了作為乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,亦可例示乙酸乙烯酯與可與其共聚合之其他單體的共聚物。作為可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體,例如可列舉不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之(甲基)丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂之皂化度可為80.0~100.0莫耳%之範圍,較佳為90.0~100.0莫耳%之範圍,更佳為94.0~100.0莫耳%之範圍。若皂化度未達80.0莫耳%,則所獲得之偏光板2之耐水性及耐濕熱性會降低。
所謂「皂化度」係藉由單元比(莫耳%)表示作為聚乙烯醇系樹脂之原料的聚乙酸乙烯酯系樹脂中所含之乙酸基(乙醯氧基:-OCOCH3)藉由皂化步驟而變化為羥基之比例,由下述式:
皂化度(莫耳%)=100×(羥基數)/(羥基數+乙酸基數)
進行定義。皂化度可依據JIS K 6726(1994)而求出。皂化度越
高,表示羥基之比例越高,因此表示阻礙結晶化之乙酸基之比例越低。
聚乙烯醇系樹脂之平均聚合度較佳為100~10000,更佳為1500~8000,進而更佳為2000~5000。聚乙烯醇系樹脂之平均聚合度亦可依據JIS K 6726(1994)而求出。若平均聚合度未達100,則難以獲得較佳之偏光性能,若超過10000,則於溶劑中之溶解性惡化,聚乙烯醇系樹脂膜之形成會變得困難。
偏光膜10中所含有(吸附配向)之二色性色素可為碘或二色性有機染料。作為二色性有機染料之具體例,包括紅色BR、紅色LR、紅色R、粉紅LB、品紅BL、棗紅GS、天藍LG、檸檬黃、藍色BR、藍色2R、藏青RY、綠色LG、紫色LB、紫色B、黑色H、黑色B、黑色GSP、黃色3G、黃色R、橙色LR、橙色3R、猩紅GL、猩紅KGL、剛果紅、亮紫BK、超級藍G、超級藍GL、超級橙GL、直接藍、直接久牢橙S、久牢黑。二色性色素可單獨使用1種,亦可將2種以上併用。二色性色素較佳為碘。
偏光膜10可經過如下步驟而製造:對聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸之步驟;藉由二色性色素對聚乙烯醇系樹脂膜進行染色而吸附二色性色素之步驟;對吸附有二色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜進行交聯處理之步驟;及於交聯處理後進行水洗之步驟。
聚乙烯醇系樹脂膜係對上述聚乙烯醇系樹脂進行製膜而成者。製膜方法並無特別限定,可採用熔融擠出法、溶劑澆鑄法之類的公知方法。聚乙烯醇系樹脂膜之厚度例如為10~150μm左右,較佳為50μm以下,更佳為35μm以下。
聚乙烯醇系樹脂膜之單軸延伸可於二色性色素之染色前、與染色同時、或於染色後進行。於染色後進行單軸延伸之情形時,該單軸延伸可於交聯處理前或交聯處理中進行。又,亦可於該等複數個階段
進行單軸延伸。
於單軸延伸時,可於周速不同之輥之間而以單軸進行延伸,亦可使用熱輥而以單軸進行延伸。又,單軸延伸可為於大氣中進行延伸之乾式延伸,亦可為於溶液中進行聚乙烯醇系樹脂膜之延伸的濕式延伸。延伸倍率通常為3~8倍左右。
作為二色性色素對聚乙烯醇系樹脂膜進行染色之方法,例如可採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有二色性色素之水溶液(染色溶液)中之方法。聚乙烯醇系樹脂膜較佳為於染色處理前預先實施於水中之浸漬處理(膨潤處理)。
於使用碘作為二色性色素之情形時,通常採用於含有碘及碘化鉀之水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜而進行染色之方法。該染色水溶液中之碘之含量係每100重量份水中通常為0.01~1重量份。又,碘化鉀之含量係每100重量份水中通常為0.5~20重量份。染色水溶液之溫度通常為20~40℃左右。
另一方面,於使用二色性有機染料作為二色性色素之情形時,通常採用於包含水溶性二色性有機染料之染色水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜而進行染色之方法。染色水溶液中之二色性有機染料之含量係於每100重量份水中通常為1×10-4~10重量份,較佳為1×10-3~1重量份。該染色水溶液亦可含有硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。染色水溶液之溫度通常為20~80℃左右。
二色性色素之染色後之交聯處理可藉由將進行了染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有交聯劑之水溶液中而進行。交聯劑之適宜例為硼酸,但亦可使用硼砂之類的硼化合物、乙二醛、戊二醛等其他交聯劑。交聯劑可僅使用1種,亦可將2種以上併用。
含有交聯劑之水溶液中之交聯劑之量係每100重量份水中通常為2~15重量份,較佳為5~12重量份。於使用碘作為二色性色素之情形
時,較佳為該含有交聯劑之水溶液含有碘化鉀。含有交聯劑之水溶液中之碘化鉀之量係每100重量份水中通常為0.1~15重量份,較佳為5~12重量份。含有交聯劑之水溶液之溫度通常為50℃以上,較佳為50~85℃。
交聯處理後之聚乙烯醇系樹脂膜通常進行水洗處理。水洗處理例如可藉由將進行了交聯處理之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水中而進行。水洗處理中之水之溫度通常為1~40℃左右。
於水洗後實施乾燥處理而獲得偏光膜10。乾燥處理可為利用熱風乾燥機之乾燥、使其與熱輥接觸之乾燥、利用遠紅外線加熱器之乾燥等。乾燥處理之溫度通常為30~100℃左右,較佳為50~90℃。
偏光膜10之厚度通常為2~40μm左右。就偏光板2之薄膜化之觀點而言,偏光膜10之厚度較佳為20μm以下,更佳為15μm以下,進而更佳為10μm以下。偏光膜10之厚度越小,偏光板2於其單片體時越容易產生捲曲,但根據本發明,即使偏光膜10之厚度較小,將偏光板2製成單片體時產生逆捲曲,亦可將該逆捲曲有效地矯正為正捲曲方向。
(3-3)第1及第2熱塑性樹脂膜
第1及第2熱塑性樹脂膜20、30分別獨立為包含具有透光性之熱塑性樹脂,較佳為光學透明之熱塑性樹脂的膜。構成第1及第2熱塑性樹脂膜20、30之熱塑性樹脂例如可為鏈狀聚烯烴系樹脂(聚丙烯系樹脂等)、環狀聚烯烴系樹脂(降烯系樹脂等)之類的聚烯烴系樹脂;三乙醯纖維素、二乙醯纖維素之類的纖維素系樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯之類的聚酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;甲基丙烯酸甲酯系樹脂之類的(甲基)丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;聚氯乙烯系樹脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系樹脂;丙烯腈-苯乙烯系樹脂;聚乙酸乙烯酯系樹脂;聚偏二氯乙烯系樹脂;聚醯胺系樹脂;聚
縮醛系樹脂;改性聚苯醚系樹脂;聚碸系樹脂;聚醚碸系樹脂;聚芳酯系樹脂;聚醯胺醯亞胺系樹脂;聚醯亞胺系樹脂等。
作為鏈狀聚烯烴系樹脂,除了聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂之類的鏈狀烯烴的均聚物以外,亦可列舉包含2種以上鏈狀烯烴之共聚物。更具體之例包括聚丙烯系樹脂(作為丙烯之均聚物的聚丙烯樹脂、或以丙烯為主體之共聚物)、聚乙烯系樹脂(作為乙烯之均聚物的聚乙烯樹脂,或以乙烯為主體之共聚物)。
環狀聚烯烴系樹脂係以環狀烯烴為聚合單元而進行聚合之樹脂之總稱。若列舉環狀聚烯烴系樹脂之具體例,可為環狀烯烴之開環(共)聚合物、環狀烯烴之加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯之類的鏈狀烯烴之共聚物(代表而言為無規共聚物)、及藉由不飽和羧酸或其衍生物對該等進行改性而成之接枝聚合物、以及該等之氫化物等。其中,作為環狀烯烴,可較佳地使用降烯系樹脂,該降烯系樹脂使用有降烯或多環降烯系單體等降烯系單體。
所謂纖維素系樹脂係指由棉絨或木漿(闊葉樹紙漿、針葉樹紙漿)等原料纖維素而獲得之纖維素之羥基中之氫原子之一部分或全部被取代為乙醯基、丙醯基及/或丁醯基的纖維素有機酸酯或纖維素混合有機酸酯。例如可列舉包含纖維素之乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、及該等之混合酯等者。其中,較佳為三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素。
聚酯系樹脂係具有酯鍵之上述纖維素系樹脂以外之樹脂,一般為包含多元羧酸或其衍生物與多元醇之縮聚物者。作為多元羧酸或其衍生物,可使用2元之二羧酸或其衍生物,例如可列舉對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、萘二甲酸二甲酯等。作為多元醇,可使用2元之二醇,例如可列舉乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇等。適宜之聚酯系樹脂之例包括聚對苯二甲酸乙二
酯。
聚碳酸酯系樹脂係包含經由碳酸酯基而鍵結有單體單元之聚合物的工程塑膠,係具有較高之耐衝擊性、耐熱性、阻燃性、透明性之樹脂。聚碳酸酯系樹脂亦可係為了降低光彈性係數而對聚合物骨架進行修飾之被稱為「改性聚碳酸酯」之樹脂、或對波長相依性進行了改良之共聚聚碳酸酯等。
(甲基)丙烯酸系樹脂係包含源自(甲基)丙烯酸系單體之結構單元的聚合物。該聚合物典型為包含甲基丙烯酸酯之聚合物。較佳為源自甲基丙烯酸酯之結構單元之比例係相對於所有結構單元而包含50重量%以上之聚合物。(甲基)丙烯酸系樹脂可為甲基丙烯酸酯之均聚物,亦可為包含源自其他聚合性單體之結構單元的共聚物。於該情形時,源自其他聚合性單體之結構單元之比例較佳為相對於所有結構單元而為50重量%以下。
作為可構成(甲基)丙烯酸系樹脂之甲基丙烯酸酯,較佳為甲基丙烯酸烷基酯。作為甲基丙烯酸烷基酯,可列舉甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯之類的烷基之碳數為1~8之甲基丙烯酸烷基酯。甲基丙烯酸烷基酯中所含之烷基之碳數較佳為1~4。於(甲基)丙烯酸系樹脂中,甲基丙烯酸酯可單獨使用僅1種,亦可將2種以上併用。
作為可構成(甲基)丙烯酸系樹脂之上述其他聚合性單體,可列舉丙烯酸酯、及其他於分子內具有聚合性碳-碳雙鍵之化合物。其他聚合性單體可單獨使用僅1種,亦可將2種以上併用。作為丙烯酸酯,較佳為丙烯酸烷基酯。作為丙烯酸烷基酯,可列舉丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁
酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-羥基乙酯之類的烷基之碳數為1~8之丙烯酸烷基酯等。丙烯酸烷基酯中所含之烷基之碳數較佳為1~4。於(甲基)丙烯酸系樹脂中,丙烯酸酯可單獨使用僅1種,亦可將2種以上併用。
作為其他於分子內具有聚合性碳-碳雙鍵之化合物,可列舉乙烯、丙烯、苯乙烯等乙烯系化合物,或丙烯腈之類的乙烯基氰化合物。其他於分子內具有聚合性碳-碳雙鍵之化合物可單獨使用僅1種,亦可將2種以上併用。
第1及第2熱塑性樹脂膜20、30可為積層貼合於偏光膜10之一面的用以保護偏光膜10之保護膜。第1或第2熱塑性樹脂膜20、30亦可為兼具相位差膜、亮度提高膜之類的光學功能的保護膜。例如藉由對包含上述材料之熱塑性樹脂膜進行延伸(單軸延伸或雙軸延伸等),於該膜上形成液晶層等,可設為賦予有任意相位差值之相位差膜。第1及/或第2熱塑性樹脂膜20、30亦可包含積層於其表面的硬塗層、防眩層、抗反射層、抗靜電層、防污層之類的表面處理層(塗佈層)。
第1及第2熱塑性樹脂膜20、30之厚度通常為1~100μm,就強度或操作性等觀點而言,較佳為5~60μm,更佳為5~50μm。若為該範圍內之厚度,則可機械性地保護偏光膜10,抑制偏光板2暴露於濕熱環境下時之偏光膜10之收縮。第1熱塑性樹脂膜20或第2熱塑性樹脂膜30之厚度越小,偏光板2於其單片體時越容易產生捲曲,但根據本發明,即使第1熱塑性樹脂膜20或第2熱塑性樹脂膜30之厚度薄至例如40μm以下、進而30μm以下,於將偏光板2製成單片體時產生逆捲曲,亦可將該逆捲曲有效地矯正為正捲曲方向。
如圖3及圖5中所示之偏光板2a、2c般,於偏光膜10之一面包含第1熱塑性樹脂膜20,於另一面包含第2熱塑性樹脂膜30之情形時,第1熱塑性樹脂膜20與第2熱塑性樹脂膜30可由同種之熱塑性樹脂構成,
亦可由不同種之熱塑性樹脂構成,於由不同種之熱塑性樹脂構成之情形時等,於貼合於兩面之熱塑性樹脂膜之平衡含水率或透濕度相互不同之情形時,偏光板2之單片體特別容易產生捲曲,因此於該情形時,本發明特別有利。
例如,作為第1熱塑性樹脂膜20,可使用平衡含水率高於第2熱塑性樹脂膜30之膜。貼合於偏光膜10之兩面的第1熱塑性樹脂膜20與第2熱塑性樹脂膜30之平衡含水率之差越大,偏光板2於其單片體時越容易產生捲曲,但根據本發明,即使於該平衡含水率之差為0.5重量%以上、進而1重量%以上、再進而1.5重量%以上,於將偏光板2製成單片體時產生逆捲曲,亦可將該逆捲曲有效地矯正為正捲曲方向。
於本說明書中,膜之平衡含水率可藉由乾燥重量法而測定,具體而言,依據下述式:
平衡含水率(重量%)={(乾燥處理前之膜重量-乾燥處理後之膜重量)/乾燥處理前之膜重量}×100
而求出。此處,乾燥處理前之膜重量係於溫度23℃、相對濕度55%之環境下將膜保管24小時後之重量,所謂「乾燥」係指將膜於105℃下乾燥2小時之處理。作為平衡含水率之差為0.5重量%以上之熱塑性樹脂膜之組合,例如可列舉纖維素系樹脂膜(TAC膜等)與環狀聚烯烴系樹脂膜之組合、纖維素系樹脂膜(TAC膜等)與(甲基)丙烯酸系樹脂膜之組合、纖維素系樹脂膜(TAC膜等)與聚酯系樹脂膜之組合、纖維素系樹脂膜(TAC膜等)與鏈狀聚烯烴系樹脂膜之組合、(甲基)丙烯酸系樹脂膜與環狀聚烯烴系樹脂之組合、(甲基)丙烯酸系樹脂膜與聚酯系樹脂膜之組合等。第1熱塑性樹脂膜10與第2熱塑性樹脂膜20之平衡含水率之差通常為5重量%以下。
第1熱塑性樹脂膜20之平衡含水率例如為1.5重量%以上,亦可為2重量%以上。第1熱塑性樹脂膜20之平衡含水率通常為5重量%以下。
於使用平衡含水率高於第2熱塑性樹脂膜30之膜作為第1熱塑性樹脂膜20之情形時,第2熱塑性樹脂膜20之平衡含水率通常為0.1~1.5重量%,較佳為0.1~1重量%。構成可達成該平衡含水率之第2熱塑性樹脂膜20的熱塑性樹脂之例為環狀聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、鏈狀聚烯烴系樹脂等。
熱塑性樹脂膜之平衡含水率除了其材質(構成膜之熱塑性樹脂之種類)以外,亦可藉由膜之厚度、可附設於膜表面之表面處理層(塗佈層)之有無或材質等而調整。
於使用平衡含水率高於第2熱塑性樹脂膜30之膜作為第1熱塑性樹脂膜20之情形時,就將容易於偏光板2上產生之逆捲曲矯正為正捲曲方向之觀點而言,通常於上述進行加壓之步驟中,將保護膜1配置於偏光板2中之第1熱塑性樹脂膜20側。
又,例如可使用透濕度高於第2熱塑性樹脂膜30之膜作為第1熱塑性樹脂膜20。貼合於偏光膜10之兩面的第1熱塑性樹脂膜20與第2熱塑性樹脂膜30之透濕度差越大,偏光板2於其單片體時越容易產生捲曲,但根據本發明,即使該透濕度之差為30g/(m2‧24hr)以上、進而50g/(m2‧24hr)以上、再進而100g/(m2‧24hr)以上,於將偏光板2製成單片體時產生逆捲曲,亦可將該逆捲曲有效地矯正為正捲曲方向。
於本說明書中,膜之透濕度係藉由JIS Z 0208所規定之杯式法而測定之溫度40℃、相對濕度90%下之透濕度。作為透濕度差為30g/(m2‧24hr)以上之熱塑性樹脂膜之組合,例如可列舉纖維素系樹脂膜(TAC膜等)與環狀聚烯烴系樹脂膜之組合、纖維素系樹脂膜(TAC膜等)與(甲基)丙烯酸系樹脂膜之組合、纖維素系樹脂膜(TAC膜等)與聚酯系樹脂膜之組合、纖維素系樹脂膜(TAC膜等)與鏈狀聚烯烴系樹脂膜之組合、(甲基)丙烯酸系樹脂膜與環狀聚烯烴系樹脂之組合、(甲基)丙烯酸系樹脂膜與聚酯系樹脂膜之組合等。第1熱塑性樹脂膜10與
第2熱塑性樹脂膜20之透濕度差通常為5000g/(m2‧24hr)以下。
第1熱塑性樹脂膜20之透濕度例如為300g/(m2‧24hr)以上,亦可為400g/(m2‧24hr)以上。透濕度為300g/(m2‧24hr)以上於如下方面亦有利:於使用水系接著劑而將第1熱塑性樹脂膜20與偏光膜10貼合之情形時,可使包含水系接著劑之層效率良好地乾燥,可提高生產性。第1熱塑性樹脂膜20之透濕度通常為5000g/(m2‧24hr)以下。
於使用透濕度高於第2熱塑性樹脂膜30之膜作為第1熱塑性樹脂膜20之情形時,第2熱塑性樹脂膜20之透濕度通常為1~350g/(m2‧24hr),較佳為5~200g/(m2‧24hr)。構成可達成該透濕度之第2熱塑性樹脂膜20的熱塑性樹脂之例為環狀聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、鏈狀聚烯烴系樹脂等。
熱塑性樹脂膜之透濕度除了其材質(構成膜之熱塑性樹脂之種類),亦可藉由膜之厚度、可附設於膜表面之表面處理層(塗佈層)之有無或材質等而調整。
於使用透濕度高於第2熱塑性樹脂膜30之膜而作為第1熱塑性樹脂膜20之情形時,就將容易於偏光板2上產生之逆捲曲矯正為正捲曲方向之觀點而言,通常於上述進行加壓之步驟中,將保護膜1配置於偏光板2中之第1熱塑性樹脂膜20側。
如上所述,偏光膜10與第1及第2熱塑性樹脂膜20、30可使用接著劑而貼合。於偏光膜10積層貼合第1、第2熱塑性樹脂膜20、30之前,亦可對偏光膜10及/或第1、第2熱塑性樹脂膜20、30之貼合面進行電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(flame)處理、皂化處理之類的表面活化處理。藉由該表面活化處理,可提高偏光膜10與第1、第2熱塑性樹脂膜20、30之接著性。
作為接著劑,可使用水系接著劑、活性能量線硬化性接著劑或熱硬化性接著劑,較佳為水系接著劑、活性能量線硬化性接著劑。於
偏光膜10之兩面積層貼合熱塑性樹脂膜之情形時,兩面之接著劑可為同種接著劑亦可為不同種接著劑。於使用不同種接著劑之情形時,偏光板2於其單片體時容易產生捲曲,但根據本發明,即使於因使用不同種接著劑而在將偏光板2製成單片體時產生逆捲曲,亦可將該逆捲曲有效地矯正為正捲曲方向。
水系接著劑係將接著劑成分溶解於水中而成者或分散於水中而成者。較佳地使用之水系接著劑例如為使用聚乙烯醇系樹脂或胺基甲酸酯樹脂作為主成分之接著劑組合物。
於使用聚乙烯醇系樹脂作為接著劑之主成分之情形時,該聚乙烯醇系樹脂可為部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇之類的聚乙烯醇樹脂,除此以外,亦可為羧基改性聚乙烯醇、乙醯乙醯基改性聚乙烯醇、羥甲基改性聚乙烯醇、胺基改性聚乙烯醇之類的經改性之聚乙烯醇系樹脂。聚乙烯醇系樹脂除了對作為乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯進行皂化處理而獲得之乙烯醇均聚物以外,亦可為對乙酸乙烯酯與可與其共聚合之其他單體之共聚物進行皂化處理而獲得之聚乙烯醇系共聚物。
以聚乙烯醇系樹脂為接著劑成分之水系接著劑通常為聚乙烯醇系樹脂之水溶液。接著劑中之聚乙烯醇系樹脂之濃度相對於水100重量份通常為1~10重量份,較佳為1~5重量份。
較佳為包含聚乙烯醇系樹脂之水溶液的接著劑,為了使接著性提高而含有多元醛、三聚氰胺系化合物、氧化鋯化合物、鋅化合物、乙二醛、乙二醛衍生物、水溶性環氧樹脂之類的硬化性成分或交聯劑。作為水溶性環氧樹脂,例如可適宜地使用使聚醯胺胺與表氯醇反應而獲得之聚醯胺聚胺環氧樹脂,上述聚醯胺胺係藉由二乙三胺、三乙四胺等聚伸烷基多胺與己二酸等二羧酸之反應而獲得者。作為該聚醯胺聚胺環氧樹脂之市售品,可列舉「Sumirez Resin 650」(田岡化學
工業股份有限公司製造)、「Sumirez Resin 675」(田岡化學工業股份有限公司製造)、「WS-525」(日本PMC股份有限公司製造)等。該等硬化性成分或交聯劑之添加量(於作為硬化性成分及交聯劑而一同添加之情形時為其合計量)相對於聚乙烯醇系樹脂100重量份通常為1~100重量份,較佳為1~50重量份。於上述硬化性成分或交聯劑之添加量相對於聚乙烯醇系樹脂100重量份而未達1重量份之情形時,有接著性提高之效果變小之傾向,又,於該添加量相對於聚乙烯醇系樹脂100重量份而超過100重量份之情形時,有接著劑層變脆之傾向。
又,作為使用胺基甲酸酯樹脂作為接著劑之主成分之情形時之適宜例,可列舉聚酯系離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂與縮水甘油氧基之化合物的混合物。所謂「聚酯系離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂」係具有聚酯骨架之胺基甲酸酯樹脂,係於其中導入有少量離子性成分(親水成分)者。該離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂可不使用乳化劑而直接於水中乳化成為乳膠,因此適合作為水系接著劑。
於使用水系接著劑之情形時,較佳為將偏光膜10與第1及/或第2熱塑性樹脂膜20、30貼合後,實施用以將水系接著劑中所含之水除去之乾燥步驟。於乾燥步驟後,亦可設置例如於20~45℃之溫度下進行熟化之熟化步驟。
活性能量線硬化性接著劑係藉由照射紫外線、可見光、電子束、X射線之類的活性能量線而硬化之接著劑。於使用活性能量線硬化性接著劑之情形時,偏光板2所具有之接著劑層係該接著劑之硬化物層。
活性能量線硬化性接著劑可為含有藉由陽離子聚合而硬化之環氧系化合物作為硬化性成分的接著劑,較佳為含有該環氧系化合物作為硬化性成分之紫外線硬化性接著劑。此處所謂「環氧系化合物」係表示於分子內具有平均1個以上、較佳為2個以上環氧基之化合物。環
氧系化合物可僅使用1種,亦可將2種以上併用。
可適宜地使用之環氧系化合物之具體例包括:藉由使對芳香族多元醇之芳香環進行氫化反應而獲得之脂環式多元醇,與表氯醇反應而獲得之氫化環氧系化合物(具有脂環式環之多元醇之縮水甘油醚);脂肪族多元醇或其環氧烷加成物之聚縮水甘油醚之類的脂肪族環氧系化合物;作為於分子內具有1個以上鍵結於脂環式環上之環氧基之環氧系化合物的脂環式環氧系化合物。
活性能量線硬化性接著劑可含有自由基聚合性之(甲基)丙烯酸系化合物代替上述環氧系化合物,或與上述環氧系一同含有而作為硬化性成分。作為(甲基)丙烯酸系化合物,可列舉於分子內具有至少1個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸酯單體;使2種以上含有官能基之化合物進行反應而獲得之於分子內具有至少2個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸酯寡聚物等含有(甲基)丙烯醯氧基之化合物。
於活性能量線硬化性接著劑包含藉由陽離子聚合而硬化之環氧系化合物作為硬化性成分之情形時,較佳為含有光陽離子聚合起始劑。作為光陽離子聚合起始劑,例如可列舉芳香族重氮鎓鹽;芳香族錪鹽或芳香族鋶鹽等鎓鹽;鐵-芳烴錯合物等。又,於活性能量線硬化性接著劑含有(甲基)丙烯酸系化合物之類的自由基聚合性硬化性成分之情形時,較佳為含有光自由基聚合起始劑。作為光自由基聚合起始劑,例如可列舉苯乙酮系起始劑、二苯甲酮系起始劑、安息香醚系起始劑、9-氧硫系起始劑、酮、茀酮、樟腦醌、苯甲醛、蒽醌等。
於偏光膜10與第1及/或第2熱塑性樹脂膜20、30之積層貼合中使用活性能量線硬化性接著劑之情形時,於積層貼合後,視需要進行乾燥步驟,繼而進行藉由照射活性能量線而使活性能量線硬化性接著劑硬化之硬化步驟。活性能量線之光源並無特別限定,較佳為於波長
400nm以下具有發光分佈之紫外線,具體而言可使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵素燈等。
對包含活性能量線硬化性接著劑之接著劑層的活性能量線照射強度係根據接著劑之組成而適宜決定,但較佳為以對聚合起始劑之活化有效的波長區域之照射強度成為0.1~6000mW/cm2之方式進行設定。於照射強度為0.1mW/cm2以上之情形時,反應時間不會變得過長,於6000mW/cm2以下之情形時,產生因自光源所輻射之熱及接著劑硬化時之放熱所引起之接著劑層之黃變或偏光膜10之劣化之擔憂較少。
關於活性能量線之照射時間,亦根據接著劑之組成而適宜決定,較佳為以由上述照射強度與照射時間之積所表示之累計光量成為10~10000mJ/cm2之方式進行設定。於累計光量為10mJ/cm2以上之情形時,可產生充分量之源自聚合起始劑之活性種而使硬化反應更確實地進行,於10000mJ/cm2以下之情形時,照射時間不會變得過長,可維持偏光板2之良好之生產性。
(3-4)黏著劑層及隔離膜
如圖3及圖4所示,偏光板2可含有黏著劑層40。該黏著劑層40可直接積層於第1或第2熱塑性樹脂膜20、30或偏光膜10之表面,可用以將附保護膜之偏光板3貼合於圖像顯示元件(例如液晶單元)上。
用以將附保護膜之偏光板3貼合於圖像顯示元件(例如液晶單元)上之黏著劑層40係配置於液晶單元等之圖像顯示元件之側所貼合之偏光板之主表面(第1主表面)側。例如於偏光板2包含第1及第2熱塑性樹脂膜20、30,使用平衡含水率及/或透濕度高於第2熱塑性樹脂膜30之膜作為第1熱塑性樹脂膜20之情形時,黏著劑層40可配置於第2熱塑性樹脂膜30側。
黏著劑層40可包含黏著劑組合物,上述黏著劑組合物係以(甲基)丙烯酸系、橡膠系、胺基甲酸酯系、酯系、聚矽氧系、聚乙烯醚系之類的樹脂為主成分(基礎聚合物)。其中,適宜為以透明性、耐候性、耐熱性等優異之(甲基)丙烯酸系樹脂為基礎聚合物的黏著劑組合物。黏著劑組合物亦可為活性能量線硬化型、熱硬化型。
作為黏著劑組合物中所使用之(甲基)丙烯酸系樹脂,例如可適宜地使用以(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯之類的(甲基)丙烯酸酯之1種或2種以上為單體之聚合物或共聚物。較佳為對(甲基)丙烯酸系樹脂共聚合極性單體。作為極性單體,例如可列舉(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之類的具有羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等之單體。
黏著劑組合物可僅包含上述基礎聚合物,但通常進而含有交聯劑。作為交聯劑,可例示:2價以上之金屬離子,其係與羧基之間形成羧酸金屬鹽者;聚胺化合物,其係與羧基之間形成醯胺鍵者;聚環氧化合物或聚醇,其係與羧基之間形成酯鍵者;多異氰酸酯化合物,其係與羧基之間形成醯胺鍵者。其中較佳為多異氰酸酯化合物。
所謂「活性能量線硬化型黏著劑組合物」係具有受到如紫外線或電子束之類的活性能量線之照射而硬化之性質,且具有於活性能量線照射前亦具有黏著性而可密接於膜等被黏著體上,可藉由照射活性能量線而硬化,從而調整密著力之性質的黏著劑組合物。活性能量線硬化型黏著劑組合物較佳為紫外線硬化型。活性能量線硬化型黏著劑組合物除了基礎聚合物、交聯劑以外,進而含有活性能量線聚合性化合物。有時亦進而視需要含有光聚合起始劑或光敏劑等。
黏著劑組合物亦可含有用以賦予光散射性之微粒子、珠(樹脂
珠、玻璃珠等)、玻璃纖維、基礎聚合物以外之樹脂、黏著性賦予劑、填充劑(金屬粉或其他無機粉末等)、抗氧化劑、紫外線吸收劑、染料、顏料、著色劑、消泡劑、抗腐蝕劑、光聚合起始劑等添加劑。
黏著劑層40可藉由如下方式而形成:將上述黏著劑組合物之有機溶劑稀釋液塗佈於偏光板2之黏著劑層形成面(即,偏光膜10、或第1或第2熱塑性樹脂膜20、30)上,使其乾燥。或者,亦可將上述黏著劑組合物之有機溶劑稀釋液塗佈於隔離膜(例如隔離膜50)上,使其乾燥而形成黏著劑層後,將其轉印於偏光板2之黏著劑層形成面。於任意方法中,均較佳為預先於黏著劑層40之外表面貼著隔離膜,以保護黏著劑層40直至使用時為止。於使用活性能量線硬化型黏著劑組合物之情形時,可藉由對所形成之黏著劑層照射活性能量線而使其成為具有所需硬化度之硬化物。黏著劑層40之厚度通常為1~40μm,就偏光板2之薄膜化之觀點而言,較佳為設為3~25μm。
隔離膜50係用以於將黏著劑層40貼合於圖像顯示元件(例如液晶單元)上之前保護其表面而貼著之膜。隔離膜50通常包含於單面實施過脫模處理之熱塑性樹脂膜,其脫模處理面貼合於黏著劑層40上。構成隔離膜50之熱塑性樹脂例如可為聚乙烯之類的聚乙烯系樹脂、聚丙烯之類的聚丙烯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯之類的聚酯系樹脂等。隔離膜50之厚度例如為10~100μm。
(3-5)偏光板之其他構成元件
偏光板2可包含上述以外之其他構成元件。其他構成元件可列舉偏光膜10以外之其他具有光學功能之光學層或光學膜,其具體例為相位差膜、亮度提高膜等光學膜。其他光學膜可經由黏著劑層或接著劑層而積層貼合。
又,偏光板2可包含與上述供於進行加壓之步驟之保護膜1不同之保護膜。該保護膜係配置於偏光板2之一表面。關於該保護膜之構
成,引用上述關於保護膜1之記述。
(3-6)偏光板之捲曲
如上所述根據本發明,可將偏光板2矯正為正捲曲方向,藉此可獲得於製成單片體時充分抑制逆捲曲,較佳為不具有捲曲而平坦、或具有正捲曲之附保護膜之偏光板3。本發明之製造方法於如下情形時特別有利:偏光板2係於製成單片體時產生逆捲曲(使重疊保護膜1之主表面側變凸之捲曲)者之情形(進而,偏光板2係逆捲曲、且產生MD捲曲者之情形)。
作為於上述製成單片體時容易產生逆捲曲之偏光板2之形態之一,可列舉第1熱塑性樹脂膜20與第2熱塑性樹脂膜30具有相互不同之平衡含水率及/或透濕度之情形,但並不限定於此,於偏光板2以偏光膜10為基準而具有非對稱之層構成之情形等時容易產生逆捲曲。
容易產生逆捲曲之偏光板2之構成例如下所示。
(a)僅於偏光膜10之單面貼合熱塑性樹脂膜(保護膜等)之構成、(b)於偏光膜10之一面貼合保護膜、於另一面貼合保護膜以外之光學膜(亮度提高膜等)之構成、(c)貼合於偏光膜10之兩面的熱塑性樹脂膜(保護膜等)之構成(樹脂種類、厚度、平衡含水率、透濕度、表面處理層之有無等)相互不同之構成、(d)用以於偏光膜10之兩面貼合熱塑性樹脂膜(保護膜等)之接著劑層由相互不同種類之接著劑所形成之構成、(e)於偏光膜10之兩面貼合熱塑性樹脂膜(保護膜等),且於一熱塑性樹脂膜上貼合其他光學膜之構成、(f)此外,以偏光膜10為基準,一側之膜及層之合計數與另一側之膜及層之合計數不同之構成。
(4)其他步驟
本發明之製造方法可進而包括將藉由上述進行加壓之步驟而獲得之附保護膜之偏光板3裁斷,而獲得附保護膜之偏光板3之單片體的步驟。裁斷可使用剪切機等通常使用之裁斷裝置。
單片體之形狀並無特別限制,通常為方形形狀,較佳為具有長邊與短邊之方形形狀,更佳為長方形。該單片體通常以對向之一對邊與MD平行,剩餘之對向之一對邊與TD平行之方式進行裁斷,亦可以各邊成為自MD或TD傾斜之方向之方式進行裁斷。單片體之長邊及短邊之長度並無特別限制,通常情況下長邊為50mm以上,短邊為30mm以上。單片體之尺寸越大,越容易產生捲曲。於尺寸(長邊及/或短邊)過小之情形時,其自身難以產生捲曲之問題。
以下,揭示實施例及比較例,更具體地說明本發明,但本發明並不受該等例所限定。再者,於以下之例中,平衡含水率、透濕度、厚度、貼合輥之硬度及捲曲量係依據以下之方法而測定。
(1)膜之平衡含水率
切出MD長度為150mm×TD長度為100mm之試驗片。測定於溫度為23℃、相對濕度為55%之環境下保管24小時後之膜重量。其後,於105℃下進行2小時之乾燥處理,測定乾燥處理後之膜重量。由乾燥前後之膜重量,基於下述式而求出平衡含水率:平衡含水率(重量%)={(乾燥處理前之膜重量-乾燥處理後之膜重量)/乾燥處理前之膜重量}×100。
(2)膜之透濕度
藉由JIS Z 0208所規定之杯式法,測定溫度40℃、相對濕度90%下之透濕度[g/(m2‧24hr)]。
(3)偏光板及膜之厚度
使用尼康股份有限公司製造之數位式測微計「MH-15M」而進行
測定。
(4)貼合輥之硬度
使用JIS K 6253所規定之A型硬度計硬度試驗機(ASKER公司製造之橡膠硬度計「Type-A」),測定溫度23℃、相對濕度50%下之硬度[°]。
(5)附保護膜之偏光板及偏光板之捲曲量
自所獲得之附保護膜之偏光板切出MD長度為300mm×TD長度為200mm之長方形之試驗片,於溫度25℃、相對濕度55%之環境下放置24小時。將該試驗片以其凹面朝上,即成為4個端邊上翹之狀態之方式放置於基準面(水平之台)上。於該狀態下,對試驗片之4個角分別測定自基準面起之高度,作為該等4個角之高度之平均而求出捲曲量[mm]。於捲曲量為正值之情形時,表示第1熱塑性樹脂膜側變凹(正捲曲),於為負值之情形時,表示第2熱塑性樹脂膜側變凹(逆捲曲)。
<實施例1>
(A)偏光膜之製作
一面連續地搬送長條之聚乙烯醇膜(平均聚合度:約2400、皂化度:99.9莫耳%以上、厚度:30μm),一面以乾式單軸延伸至約4倍,進而於保持緊張狀態下於40℃之純水中浸漬1分鐘後,於碘/碘化鉀/水之重量比為0.1/5/100之水溶液中、28℃下浸漬60秒。其後,於碘化鉀/硼酸/水之重量比為10.5/7.5/100之水溶液中、68℃下浸漬300秒。繼而,利用5℃之純水進行5秒之清洗後,於70℃下乾燥180秒,而獲得經單軸延伸之於聚乙烯醇膜上吸附配向有碘之長條之偏光膜。偏光膜之厚度為11.1μm。
(B)偏光板之製作
連續搬送上述(A)中所獲得之偏光膜,並且連續地搬送長條之第1熱塑性樹脂膜[於Konica Minolta Opto,Inc.製造之TAC膜「KC2UAW」
上形成有硬塗層之膜、厚度:32.4μm、平衡含水率:1.9重量%、透濕度:455g/(m2‧24hr)]及長條之第2熱塑性樹脂膜[JSR股份有限公司製造之環狀聚烯烴系樹脂膜之商品名「FEKB015D3」、厚度:15.1μm、平衡含水率:0.8重量%、透濕度:115g/(m2‧24hr)],一面於偏光膜與第1熱塑性樹脂膜之間、及偏光膜與第2熱塑性樹脂膜之間注入水系接著劑,一面使其通過貼合輥間,而獲得包含第1熱塑性樹脂膜/水系接著劑層/偏光膜/水系接著劑層/第2熱塑性樹脂膜之積層膜。繼而,搬送所獲得之積層膜,使其通過熱風乾燥機而進行80℃、300秒之加熱處理,藉此使水系接著劑層乾燥而獲得偏光板。上述水系接著劑係使用於將聚乙烯醇粉末[日本合成化學工業股份有限公司製造之商品名「GOHSEFIMER」、平均聚合度為1100]溶解於95℃之熱水中而獲得之濃度為3重量%之聚乙烯醇水溶液中,以相對於聚乙烯醇粉末10重量份而為1重量份之比例混合有交聯劑[日本合成化學工業股份有限公司製造之乙醛酸鈉]的水溶液。
偏光板之厚度T2為58.6μm。依據上述方法而測定偏光板之捲曲量,結果為-10mm(逆捲曲)。
(C)附保護膜之偏光板之製作
連續地搬送上述(B)中所獲得之偏光膜,並且連續地搬送長條之保護膜[基材膜包含聚對苯二甲酸乙二酯,於其上具有(甲基)丙烯酸系黏著劑層之保護膜、總厚度T1:57.3μm],將該等重疊並使其通過貼合輥間,藉此自上下對保護膜與偏光板之積層體進行加壓,而製作附保護膜之偏光板。保護膜係經由該黏著劑層而貼合於偏光板之第1熱塑性樹脂膜(TAC膜)面。與保護膜1接觸之貼合輥係使用於SUS上形成有鉻鍍層者[硬度為100°],與偏光板2接觸之貼合輥係使用包含NBR(腈橡膠)者[硬度為70°]。再者,藉由貼合輥對保護膜與偏光板之積層體所賦予之壓力(夾壓壓力)為0.1MPa,該數值於下述之實施例及
比較例中大致相同。將附保護膜之偏光板之捲曲量表示於表1中。
<比較例1>
於上述(C)之步驟中,與保護膜1接觸之貼合輥係包含NBR(腈橡膠)者[硬度70°],與偏光板2接觸之貼合輥係於SUS上形成有鉻鍍層者[硬度100°],除此以外,與實施例1同樣地進行而製作附保護膜之偏光板。將附保護膜之偏光板之捲曲量表示於表1中。
1‧‧‧保護膜
2‧‧‧偏光板
3‧‧‧附保護膜之偏光板
5、5'‧‧‧貼合輥
Claims (8)
- 一種附保護膜之偏光板之製造方法,其包括於偏光板之單面重疊保護膜,藉由使其通過1對貼合輥之間而進行加壓之步驟,並且於上述1對貼合輥中,藉由JIS K 6253所規定之A型硬度計硬度試驗機所測得之與上述保護膜接觸之貼合輥之表面硬度H1、及與上述偏光板接觸之貼合輥之表面硬度H2滿足下述式(I)以及式(II):H1>H2 (I) H1-H2≧30 (II)之關係。
- 如請求項1之製造方法,其中上述偏光板係於製成單片體時,產生使欲重疊上述保護膜之側變凸之捲曲者。
- 如請求項1之製造方法,其中上述偏光板包含偏光膜、積層於其一面上之第1熱塑性樹脂膜、及積層於另一面上之第2熱塑性樹脂膜。
- 如請求項3之製造方法,其中上述第1熱塑性樹脂膜於溫度23℃、相對濕度55%下之平衡含水率高於上述第2熱塑性樹脂膜。
- 如請求項4之製造方法,其中上述第1熱塑性樹脂膜與上述第2熱塑性樹脂膜之上述平衡含水率之差為0.5重量%以上。
- 如請求項3至5中任一項之製造方法,其中上述保護膜係配置於上述第1熱塑性樹脂膜側。
- 如請求項4或5之製造方法,其中上述第1熱塑性樹脂膜之上述平衡含水率為1.5重量%以上。
- 如請求項1至5中任一項之製造方法,其中上述偏光板之厚度為100μm以下。
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